Источник питания в установках для плазменно-дуговой обработки
Патент 1687392
Авторы
Классы МПК
Источник питания в установках для плазменно-дуговой обработки
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к машиностроению и предназначено для питания плазменно-дуговых установок. Цель изобретения повышение стабильности процесса, уменьшение массогабаритных характеристик и повышение КПД источника питания. Источник содержит однофазный трансформатор с двумя вторичными обмотками, расположенными на сердечнике в зонах с различным магнитным рассеянием. Первая обмотка, расположенная в зоне меньшего рассеяния, через батарею конденсаторов подключена к выпрямителю. Вторая обмотка подключена непосредственно к выпрямителю. Выходы обоих выпрямителей подключены к дуговому промежутку. Такое включение выпрямителей позволяет получить максимальную величину постоянной составляющей при равенстве токов в обмотках. Изобретение позволяет уменьшить величину пульсаций тока плазмы путем сложения токов двух выпрямителей , сдвинутых по фазе друг относительно друга 2 ил (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РГСПУБЛИК (s<)s В 23 К 9/00
ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ВИЕЕвж".,;
) Q7 $7(c т;-, v.;
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4448539/27 (22) 27.06.88 (46) 30.10.91. Бюл, hh 40 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электросварочного оборудования (72) Д.Г,Быховский, Ю.А.Богородский и А.Ф.Соболев (53) 621.791.65,03(088.8) (56) Бродягин В,Н., Гужавин А.А., Юркевич
А.М. Разработка однофазных источников питания для дуговой сварки. В сб. трудов
ВНИИМСС, М.; 1987, с.42 — 46. (54) ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ В УСТАНОВКАХ
ДЛЯ ПЛАЗМЕННО-ДУГОВОЙ ОБРАБОТКИ (57) Изобретение относится к машиностроению и предназначено для питания плазменно-дуговых установок. Цель изобретения—
Изобретение относится к машиностроению и предназначено в качестве источника питания для плаэменно-дуговых установок, Целью изобретения является повышение стабильности процесса плазменно-дуговой обработки путем обеспечения источника питания крутопадающей внешней характеристикой, а также снижение массогабаритных характеристик с одновременным повышением КПД.
На фиг.1 изображена принципиальная электрическая схема источника питания; на фиг,2 — его вольт-амперная характеристика.
Источник питания составит из однофазного трансформатора 1, содержащего одну первичную 2 и две вторичные обмотки 3 и 4.
„„SU ÄÄ 1687392 А1 повышение стабильности процесса, уменьшение массогабаритных характеристик и повышение КПД источника питания. Источник содержит однофаэный трансформатор с двумя вторичными обмотками, расположенными на сердечнике в зонах с различным магнитным рассеянием. Первая обмотка, расположенная в зоне меньшего рассеяния, через батарею конденсаторов подключена к выпрямителю. Вторая обмотка подключена непосредственно к выпрямителю, Выходы обоих выпрямителей подключены к дуговому промежутку. Такое включение выпрямителей позволяет получить максимальную величину постоянной составляющей при равенстве токов в обмотках. Изобретение позволяет уменьшить величину пульсаций тока плазмы путем сложения токов двух выпрямителей, сдвинутых по фазе друг относительно друга. 2 ил.
Первая вторичная обмотка 3 размещена в зоне малого магнитного рассеяния и через батарею 5 конденсаторов подключена к первому выпрямителю 6. Вторая вторичная обмотка 4 подключена к дополнительному второму выпрямителю 7, Первый 6 и второй
7 выпрямители своими положительными выходами подключены через ограничительный резистор 8 к соплу 9 плазмотрона 10. Минусы обоих выпрямителей подключены к электроду 11 плаэмотрона 10.
Источник питания позволяет осуществлять плазменно-дуговую обработку(преимущественно резку) с высоким качеством на различных материалах. Кроме того, включение конденсаторов во вторичную обмотку позволяет использовать их как для сдвига
1687392 фаз, так и для повышения cos f выпрямителя.
Источник питания работает следующим образом.
После включения первичной обмотки 2 в сеть (U - 220 В, f = 50 Гц) на выходах выпрямителей 6 и 7 устанавливаются постоянные напряжения, по величине близкие к амплитудам напряжения холостого хода соответствующих обмоток, причем амплитуды эти практически равны.
Ток. потребляемый первичной обмоткой, определяется потерями в сердечнике однофаэного трансформатора 1 и токами утечки вентилей выпрямителей 6 и 7, После возбуждения дугового разряда между катодом и иэделием 12 напряжение на выходе источника установится равным напряжению дуги, При этом через вторичные обмотки 3 и 4 будут протекать токи
1з = 2 2° (U» — U»„) со С и /2 Овх 0вых (1)
NL где и С вЂ” реактивное сопротивление батареи конденсаторов 4; а L — реактивное сопротивление обмотки 3.
Индуктивность второй вторичной обмотки 4, размещенной на сердечнике трансформаторов в зоне большого рассеяния, определяется высоким значением потокосцеплени г (+ac,) расстояния 1 = " (2). 4
Оптимальным режимом работы является режим, при котором токи через вторичные обмотки 3 и 4 равны, т.е. при
5 индуктивном сопротивлении второй вторичной обмотки 4. равном емкостному сопротивлению батареи 5 конденсаторов. Такой режим позволяет получить максимальную
5 величину постоянной составляющей тока, поскольку токи в индуктивности и емкости сдвинуты на четверть периода и на выходе выпрямителей складываются так, что мини. мум емкостного тока совпадает с максиму10 мами индуктивного и наоборот, Источник питания является экономичным в связи с большим КПД и уменьшенными массогабаритными характеристиками.
Кроме того, крутопадающая внешняя харак15 теристика позволяет повысить качество плазменной обработки.
Формула изобретения
Источник питания в установках для плазменно-дуговой обработки, содержа20 щий однофаэный трансформатор, содержащий первичную и первую и вторую вторичные обмотки, первая из которых подключена к первому выпрямителю через батарею конденсаторов, а вторая
25 непосредственно ко второму выпрямителю, а выпрямители параллельно подключены к дуговому промежутку, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности процесса плазменно-дуговой обработки, 30 повышения надежности с одновременным уменьшением массогабаритных характеристик и увеличения КПД, он снабжен ограничительным резистором для соединения с соплом плазмотрона, подключенным к по35 ложительным выводам выпрямителей, причем первая вторичная обмотка размещена в зоне малого магнитного рассеяния, а вторая вторичная обмотка размещена в зоне большого магнитного рассеяния.
1687392
Редактор З,Ходакова
Заказ 3667 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 по
Гбб
2ФО
2РО
_#_0
1Я
1бО
1/О
0 0
10О
50 бб
2О
5 10 б _#_ 25 Я Л 40 45 50 55Ю 4
<Рог.Г
Составитель В.Бродягин
Техред М.Моргентал Корректор С.Черни